BRPI0810473B1

BRPI0810473B1 - Material espiral para prendedor do tipo gancho e espiral

Info

Publication number: BRPI0810473B1
Application number: BRPI0810473-5A
Authority: BR
Inventors: Donald H. Lester, Jr.; Stephanie Hoyas
Original assignee: Aplix, Inc.; Dounor Sas
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2008-04-02
Publication date: 2022-04-19
Also published as: JP2012125594A; BR122012003343A2; US20100291341A1; US20080260989A1; KR101153130B1; TWI505787B; US7960008B2; JP2010524573A; TW201300036A; TW200927015A; HUE035962T2; PL2636782T3; TWI374712B; CL2008001094A1; KR20090127952A; CN101663429A; SI2137346T1; CO6241175A2; BRPI0810473A2; USRE44842E1

Abstract

MATERIAL ESPIRAL PARA PRENDEDOR DO TIPO GANCHO E ESPIRAL USADO EM UM ARTIGO OU VESTUÁRIO DESCARTÁVEL. Um material espiral para um prendedor tipo gancho e espiral é um não tecido de compósito. O não tecido de compósito consiste de uma camada espiral, em uma camada de suporte, e uma pluralidade de regiões de ligação. A camada espiral pode ser um não tecido cardado de fibra de grampo frisada termoplástica. A fibra curta pode estar entre 1,5 a 6,0 dTEX. A camada espiral pode ter um peso base entre 10 e 35 g/m2. A camada de suporte pode ser um não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação tendo um peso base de 5 a 30 g/m2. A camada espiral pode ser sobreposta face a face com a camada de suporte. A pluralidade de regiões de ligação une a camada espiral à camada de suporte e torna as regiões de ligação substancialmente impermeáveis ao ar. As regiões de ligação compreendem entre 35 a 55% de uma área de superfície do material espiral.

Description

Aplicação relacionada

[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US co-pendente N°. de Série 60/912244 depositado em 17 de abril de 2007, que é incorporado, em sua totalidade, aqui por referência.

Campo da invenção

[002] A presente invenção é direcionada a um material espiral para um prendedor do tipo gancho e espiral usado em um artigo ou vestuário descartável.

Fundamento da invenção

[003] O uso de dispositivos de prendedor gancho e espiral em aplicações de consumidor e industriais é extensamente conhecido. Exemplos de tais as aplicações incluem artigos absorventes de higiene descartáveis, tais como fraldas, vestuários descartáveis, tais como vestidos cirúrgicos, e similares.

[004] Geralmente, um dispositivo de prendedor gancho e espiral compreende um componente de gancho e um componente espiral. O componente de gancho inclui uma pluralidade de membros em formato de gancho, ancorados a um material base. O componente espiral inclui uma pluralidade de membros espiral eretos se projetando para fora de um material de suporte. Os membros em formato de gancho são projetados para engatar com os membros espiral a fim de fornecer uma ligação mecânica forte entre os mesmos. Os membros de gancho e os membros espiral podem tipicamente ser acoplados e desacoplados repetidamente.

[005] Entretanto, quando o dispositivo de prendedor gancho e espiral é pretendido ser usado em um artigo absorvente de higiene descartável ou um vestuário descartável, um componente espiral de baixo custo, que adequadamente funciona para fornecer um fechamento mecânico liberável para um número limitado de aplicações, é desejável. Não há nenhuma necessidade para o componente espiral de um artigo descartável possuir a capacidade a longo prazo para engatamentos e desengatamentos repetitivos com o componente de gancho, pois tais artigos têm somente uma vida útil curta. Entretanto, o componente espiral usado conjuntamente com o componente de gancho deve fornecer uma resistência à remoção relativamente elevada, e uma resistência ao cisalhamento relativamente elevada, isto é, deve fixar o fechamento para um número limitado de ciclos de uso.

[006] Há uma variedade de materiais espiral disponíveis. Os materiais “espiral” típicos incluem tecidos não tecidos ou tricotados laminados a uma camada de filme para suporte. Estes materiais espiral são tipicamente processados em linhas de fralda desenrolando o material de um rolo, aplicando o adesivo à parte traseira, o lado de filme do material espiral, alimentando o material sobre um cilindro de metal perfurado que segura o material no lugar com sucção a vácuo, cortando o material em tiras enquanto é mantido contra o cilindro e aplicando as tiras ao material de folha traseira da fralda que é alimentado em paralelo através da linha de montagem da fralda.

[007] O polipropileno é preferido para a produção de materiais não tecidos para as aplicações de fralda devido a seu custo relativamente baixo, sensação macia, disponibilidade, e facilidade de processamento. Para materiais espiral não tecidos seria desejável eliminar o uso de uma camada de suporte de filme a fim de reduzir custo adicional e melhorar a maciez e a flexibilidade do material espiral.

[008] Entretanto, diversos problemas foram encontrados que limitaram o uso de não tecidos para uso como materiais de prendedores espiral. Estes por sua vez serão discutidos.

[009] Os materiais não tecidos típicos são muito permeáveis ao ar. Tais materiais de alta permeabilidade não podem ser mantidos no lugar eficazmente durante a operação de corte de tira nos cilindros a vácuo de linha de fralda típicos existentes. A fim de usar tais materiais altamente permeáveis, a modificação extensiva aos cilindros a vácuo e o equipamento associado seriam exigida.

[010] Os não tecidos a base de polipropileno típicos são suscetíveis a compressão. Quando os materiais espiral não tecidos são enrolados em rolos e armazenados por um período de tempo, as regiões espiral podem tornar-se permanentemente comprimidas. Quando um rolo de material espiral não tecido é desenrolado, processado na linha de fralda e peças são cortadas e unidas à folha traseira da fralda, a espiral pode estar tão lisa que já não será útil como um material de fixação eficaz.

[011] As fibras e os filamentos não tecidos devem ser ligados juntos para fixar a estrutura bem como deixar as regiões de fibras ou espirais não ligadas disponíveis para prender com uma contraparte de gancho. Se uma porcentagem insuficiente da área planar do não tecido é ligada junto, as fibras não tecidas podem facilmente ser puxadas livres da estrutura sob retração do gancho ao abrir o prendedor. Se uma porcentagem muito alta da área planar do não tecido é ligada junto há fibra espiral insuficiente disponível para o engatamento do gancho e o desempenho do prendedor é muito baixo. Além disso, o padrão de ligação tem um grande impacto na facilidade de engate do gancho e, portanto, no desempenho de fixação.

[012] Há uma necessidade para não tecidos de baixo custo para uso como um material de fixação espiral para uso em aplicações de higiene, tais como fraldas que superam estes problemas.

Sumário da invenção

[013] Um material espiral para um prendedor tipo gancho e espiral é um não tecido de compósito. O não tecido de compósito consiste de uma camada espiral, uma camada de suporte, e uma pluralidade de regiões de ligação. A camada espiral pode ser um não tecido cardado de fibra de grampo frisada termoplástica. A fibra curta pode ser entre 1,5 a 6,0 dTEX. A camada espiral pode ter um peso base entre de 10 e 35 g/m2. A camada suporte pode ser um não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação tendo um peso base de 5 a 30 g/m2. A camada espiral pode ser sobreposta face a face com a camada de suporte. A pluralidade de regiões de ligação liga a camada espiral à camada de suporte e fornecendo as referidas regiões de ligação substancialmente impermeáveis ao ar. As regiões de ligação compreendem entre 35 a 55% de uma área de superfície do material espiral.

Descrição dos desenhos

[014] Com a finalidade de ilustrar a invenção, é mostrada nos desenhos uma forma que é presentemente preferida; sendo compreendido, entretanto, que esta invenção não está limitada aos arranjos precisos e instrumentalidades mostradas.

[015] A Figura 1 é uma vista de seção transversal do não tecido de compósito feito de acordo com a presente invenção.

[016] A Figura 2 é uma vista plana superior de uma das modalidades do não tecido de compósito feito de acordo com a presente invenção.

[017] A Figura 3 é uma vista plana superior de uma das modalidades do não tecido de compósito feito de acordo com a presente invenção.

[018] A Figura 4 é uma vista plana superior de “ilhas”.

[019] A Figura 5 é uma ilustração esquemática de um método de fabricação da presente invenção.

[020] A Figura 6 é uma ilustração associada com o exemplo abaixo.

Descrição da invenção

[021] Referindo-se ao desenho em que numerais similares indicam elementos similares, mostrado na Figura 1 uma incorporação do não tecido de compósito 10. O não tecido de compósito 10 inclui uma camada espiral 12, uma camada de suporte 14, e uma pluralidade de regiões de ligação 16. Cada um destes elementos será discutido em maior detalhe abaixo.

[022] O não tecido de compósito 10 é pretendido ser o componente espiral de um prendedor tipo gancho e espiral (não mostrado) para um artigo/vestuário descartável. O artigo/vestuário descartável inclui artigos absorventes de higiene descartáveis (tais como fraldas), e vestuários descartáveis (tais como camisolas cirúrgicas). Descartável, geralmente, refere-se a um único uso.

[023] No não tecido de compósito 10, a camada espiral 12 e a camada de suporte 14 estão em contato face a face e são unidas juntas nas regiões de ligação 16. O não tecido de compósito 10 pode incluir pelo menos dois materiais não tecidos diferentes. A camada espiral 12 nas áreas não ligadas forma uma “elevação” por meio da qual a camada espiral não tecida é aberta e adaptada para o engate de gancho. A camada espiral 12 nas áreas ligadas é lisa por meio de que a camada espiral é fechada e não adaptada para o engate de gancho. A permeabilidade ao ar total do não tecido de compósito 10 não deve exceder 1500 l/m2/s. Em uma modalidade, a permeabilidade não deve exceder 1300 l/m2/s. Em outra modalidade, a permeabilidade deve estar em 800 l/m2/s. Os limites superiores na permeabilidade representam um limite onde o não tecido de compósito funciona bem em um processo de fabricação de fralda (como discutido acima), e o limite inferior representem um limite onde o não tecido de compósito tem maciez suficiente (isto é, não parece duro como um filme). A permeabilidade é medida usando um Testador de Permeabilidade ao ar III, modelo FX 3300 de Textest AG de Zurick, Suíça.

[024] A camada espiral 12 é adaptada para, entre outras coisas, engatar os ganchos (não mostrados) do prendedor tipo gancho e espiral. Em uma modalidade, a camada espiral 12 pode ser um não tecido cardado feito de fibras curtas frisadas termoplástica. Em uma modalidade, as fibras curtas podem ter um dTEX na faixa de 1,5 a 6,0. O peso base do não tecido cardado pode estar na faixa de 10 a 35 g/m2. Alternativamente, o peso base pode estar na faixa de 18 a 27 g/m2. Antes de sua inclusão no não tecido de compósito 10, o não tecido cardado pode ser não ligado (preferido) ou ligado. Se ligado, a ligação pode ser realizada por quaisquer meios conhecidos (fibras bicomponente; ligação de ponto com calor, ultra-sônico, microonda; adesivos; e similares); mas preferivelmente, a ligação seria realizada pelo uso de fibras bicomponente. O termoplástico, como usado aqui, refere-se a qualquer material termoplástico. Os materiais termoplásticos incluem, mas não são limitados a poliolefinas, poliésteres, náilons, e combinações dos mesmos. As poliolefinas incluem, mas não são limitadas a: polietileno, polipropileno, polibuteno, polimetilpenteno, copolímeros dos mesmos e misturas dos mesmos. Os poliésteres incluem, mas não são limitados a: PET, PBT, copolímeros dos mesmos e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o material termoplástico é polipropileno.

[025] A camada de suporte 14 é adaptada para, entre outras coisas, manter as fibras da camada espiral 12 no lugar, fornecer uma superfície de modo que a camada espiral 12 possa ser fixada ao artigo/vestuário (não mostrado), e facilitar a montagem do artigo/vestuário. Em uma modalidade, a camada de suporte pode ser um não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação feito de filamentos termoplásticos. o não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação, como usado aqui, refere-se a um não tecido feito por um processo de ligado de fiação ou por um processo de fundido de fiação. O processo de fundido de fiação é uma combinação de processos ligado de fiação (S) e soprado de fusão (M). O não tecido fundido de fiação pode ter uma estrutura de SM ou SMS ou SMMS ou similar. O peso base do não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação pode estar na faixa de 5 a 30 g/m2. Alternativamente, o peso base pode estar na faixa de 11 a 17 g/m2. O não tecido ligado de fiação ou fundido de fiação pode ser ajustado para reduzir a permeabilidade ao ar. A permeabilidade ao ar reduzida é útil no processo de fabricação do artigo/vestuário quando o não tecido de compósito é afixado ao artigo/vestuário. A camada de suporte 14, quando produzida, pode ser calandrada antes da montagem do não tecido de compósito 10. Após esta calandragem, um lado pode ser “liso” isto é, nenhumas ondulações do rolo gravadas. O lado liso pode ser um lado exposto do não tecido de compósito 10 e pode ser impresso no mesmo. O termoplástico, como usado aqui, refere-se a qualquer material termoplástico. Os materiais termoplásticos incluem, mas não são limitados a poliolefinas, poliésteres, náilons, e combinações dos mesmos. As poliolefinas incluem, mas não são limitados a: polietileno, polipropileno, polibuteno, polimetilpenteno, copolímeros dos mesmos e misturas dos mesmos. Os poliésteres incluem, mas não são limitados a: PET, PBT, copolímeros dos mesmos e misturas dos mesmos. Em uma modalidade, o material termoplástico é polipropileno.

[026] As regiões de ligação 16, como usadas aqui, referem-se às áreas onde a camada espiral e a camada de suporte são unidas juntas e onde o não tecido de compósito é substancialmente impermeável. O “substancialmente impermeável” refere-se à permeabilidade relativa às áreas não ligadas, onde o ar pode passar através do não tecido de compósito. Nas áreas ligadas, nenhum ar pode passar (ou não mais do que 5% do ar que passaria através da área não ligada), visto que nas áreas não ligadas o ar pode passar através do não tecido de compósito. As regiões de ligação 16 podem compreender aproximadamente 35 a 55% da área de superfície do material espiral. A regiões de ligação 16 podem compreender 40 a 50% da área de superfície do material espiral. As regiões de ligação 16 podem ser linhas ou ondas (contínuas ou descontínuas) como o ilustrado, por exemplo, em Figuras 2, e 3; mas não são “ilhas” 19 como ilustrado, por exemplo, na Figura 4. Em uma modalidade, as regiões de ligação são dispostas na direção de máquina transversal. Os ganchos (não mostrados) não engatarão o não tecido de compósito nas áreas ligadas, mas os ganchos engatarão o não tecido de compósito nas áreas não ligadas. Como notado na Figura 1, a altura combinada da camada espiral 12 e a camada de suporte 14 nas áreas ligadas é menor do que a altura da camada de suporte 14 nas áreas não ligadas.

[027] Quando as regiões de ligação 16 são linhas ou ondas, o comprimento espiral é a distância entre as regiões de ligação. Os comprimentos espiral no material espiral podem ser iguais ou substancialmente iguais. Os comprimentos espiral, na direção de máquina, podem ser 1-4 mm ou 2-3 mm. A altura espiral é a distância entre a camada de suporte 14 e a parte mais alta da camada espiral 12. A altura espiral é substancialmente igual entre as áreas não ligadas.

[028] O não tecido de compósito 10 é fabricado como segue, veja a Figura 5: uma primeira trama 20, fundida de fiação ou ligada de fiação, é formada extrudindo filamentos da resina termoplástica. Esta trama é então consolidada por calandragem. Uma segunda trama 22 é produzida por cardagem de fibras curtas frisadas para produzir uma trama que não seja consolidada. As duas tramas são então sobrepostas (isto é, face a face). A trama resultante composta das duas tramas sobrepostas é passada através de uma calandra quente 24 (o rolo 26 sendo, por exemplo, um rolo gravado, e o rolo 28 sendo, por exemplo, um rolo liso) para conseguir os seguintes resultados: consolidação da trama cardada ligando as fibras curtas frisadas em múltiplas zonas, juntando ambas as tramas juntas ao longo das múltiplas zonas de ligação. No processo de calandragem, a ligação de trama será no ou perto do ponto de fusão do polímero termoplástico a partir do qual o não tecido é produzido. É importante processar em uma temperatura e pressão suficientes para permitir uma ligação apropriada das tramas juntas. Após isso, o não tecido de compósito é enrolado 30. Exemplo Comparação de Resultados de Teste de Remoção de 180 graus

[029] Os resultados de Remoção de 180 Graus são comparados para não tecidos de compósito que foram produzidos com uma porcentagem relativamente baixa de ligação de área e um padrão de ligação de acordo com a presente invenção. O teste de remoção foi conduzido usando um testador a tração, Modelo N° MTC Alliance RT/5 de MTS Systems Corporation de Eden Prairie, MN.

[030] Os rolos mestres de cada não tecidos de compósito foram produzidos usando os padrões de ligação, notados abaixo, e então dividir em rolos e enrolar no mesmo nível de tensão. Um rolo dividido de cada padrão de ligação foi então armazenado por mais de duas semanas. As amostras foram então tomadas dos locais similares dentro de cada rolo e testadas para a remoção de 180 graus, veja Figura 6.

[031] O teste de resistência de remoção 180° envolve unir um componente de gancho a um componente espiral de um sistema de fixação de gancho e espiral e então remover o componente de gancho do componente espiral em um ângulo de 180°. A carga máxima necessária para desengatar os dois componentes é registrada em Newtons. Rolo de amostra dividido 1

[032] Camada base SMS: 14 g/m2

[033] Camada superior de fibra cardada: 23 g/m2

[034] Área ligada: 17,4%

[035] Gravura: Ilhas (veja Figura 4)

[036] Teste de remoção de 180 graus conduzido com o uso de gancho protótipo Aplix 94x (13 mm de largura de fita com ganchos em formato de cogumelo com uma densidade de 385 ganchos/cm2)

[037] Amostras tomadas do rolo 17 dias após ter cortado o rolo mestre Rolo de amostra dividido 2

[038] Camada base SMS: 14 g/m2

[039] Camada superior de fibra cardada: 23 g/m2

[040] Área ligada: 42%

[041] Gravura: Ondas descontínuas horizontais (veja Figura 3)

[042] Teste de remoção de 180 graus conduzido com o uso de gancho protótipo Aplix 94x (13 mm de largura de fita com ganchos em formato de cogumelo com uma densidade de 385 ganchos/cm2)

[043] Amostras tomadas do rolo 21 dias após ter cortado o rolo mestre

[044] Rolo de amostra dividido 1

[045] Rolo de amostra dividido 2

*média de dez pontos de dados

[046] A presente invenção pode ser incorporada em outras formas sem sair do conceito inventivo e atributos essenciais da mesma, e, consequentemente, referência deve ser feito às reivindicações adicionadas, ao invés do relatório descritivo precedente, como indicado no escopo da invenção.

Claims

1. Material espiral para um prendedor gancho e espiral, caracterizado pelo fato de que compreende: um não tecido de compósito (10) consistindo em: uma camada espiral (12) de uma rede não ligada cardada de fibras de grampo termoplásticas, as referidas fibras de grampo estando entre 1,5 a 6,0 dTEX, e a referida rede cardada tendo um peso base entre 10 e 35 g/m2; uma camada de suporte (14) de um não tecido fundido de fiação tendo um peso base de 5 a 30 g/m2, a referida camada espiral (12) sendo sobreposta face a face com a referida camada de suporte (14); e uma pluralidade de regiões de ligação (16) unindo a referida camada espiral (12) à referida camada de suporte (14) e tornando as referidas regiões de ligação substancialmente impermeáveis ao ar, as referidas regiões de ligação (16) compreendendo entre 35 a 55% de uma área de superfície do material espiral; o referido não tecido de compósito (10) tendo uma permeabilidade ao ar não excedendo 1500 l/m2/s.

2. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido não tecido de compósito (10) tem uma permeabilidade ao ar não excedendo 1300 l/m2/s.

3. Material espiral, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido não tecido de compósito (10) tem uma permeabilidade ao ar na faixa de 800 a 1300 l/m2/s.

4. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as referidas regiões de ligação (16) estão na forma de linhas ou ondas contínuas ou descontínuas.

5. Material espiral, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as referidas regiões de ligação (16) se estendem em uma direção de máquina transversal.

6. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma altura da referida região de ligação (16) é menor do que a altura da referida camada de suporte (14).

7. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que substancialmente impermeável ao ar é uma permeabilidade ao ar da referida região de ligação (16) que é não mais do que 5% de uma permeabilidade ao ar de uma região não ligada.

8. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de espirais é formada na referida camada espiral (12) entre as referidas regiões de ligação (16), as referidas espirais se estendendo para longe da referida camada de suporte (14) a uma altura substancialmente igual.

9. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um comprimento espiral é uma distância entre as regiões de ligação, e o referido comprimento espiral está na faixa de 1 a 4 mm.

10. Material espiral, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o termoplástico é polipropileno.

11. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a referida camada de suporte (14) tem um peso base entre 10 e 14 g/m2.

12. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a referida camada de suporte (14) tem um peso base de 14 g/m2.

13. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as ditas regiões de ligação (16) estão na forma de linhas ou ondas contínuas ou descontínuas.

14. Material espiral, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as referidas regiões de ligação (16) se estendem em uma direção de máquina transversal.

15. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que uma altura da referida região de ligação (16) é menor do que a altura da referida camada de suporte (14).

16. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que substancialmente impermeável ao ar é uma permeabilidade ao ar da referida região de ligação (16) que é não mais do que 5% de uma permeabilidade ao ar de uma região não ligada.

17. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de espirais é formada na referida camada espiral (12) entre as referidas regiões de ligação, as referidas espirais se estendendo para longe da referida camada de suporte (14) a uma altura substancialmente igual.

18. Material espiral, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um comprimento espiral é uma distância entre as regiões de ligação (16), e o referido comprimento espiral está na faixa de 1 a 4 mm.